人教版必修1第3章第2節(jié)第2課時細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合學(xué)案

第2課時細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)定位.舉例說明細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合。.分析細(xì)胞中部分與整體、結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性.構(gòu)建分泌蛋白的合成、運(yùn)輸和分泌“生產(chǎn)線”模型，闡明細(xì)胞各部分通過分工合作,共同執(zhí)行細(xì)胞的某些生命活動。（科學(xué)思維）.運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀,分析生物膜之間的聯(lián)系。（生命觀念）.關(guān)注人工膜材料的研究進(jìn)展及在醫(yī)療等方面的應(yīng)用。（社會責(zé)任）一、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合.分泌蛋白的概念在細(xì)胞內(nèi)合成后,分泌到細(xì)胞外起作用的一類蛋白質(zhì),如消化酶、抗體和一部分激素等。.分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸與分泌過程（1）研究方法：同位素標(biāo)記法。⑵分泌過程二、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng).生物膜系統(tǒng)組成細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。.生物膜特點(diǎn)（1）各種生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似。.在血液中，膽固醇通過與磷脂和蛋白質(zhì)結(jié)合形成低密度脂蛋白（LDL）顆粒進(jìn)行運(yùn)輸。如圖是大多數(shù)動物細(xì)胞通過受體介導(dǎo)的胞吞作用攝取LDL的途徑，下列有關(guān)敘述錯誤的是（D）注:網(wǎng)格蛋白有被小泡是覆蓋有網(wǎng)格蛋白衣被的運(yùn)輸小泡，介導(dǎo)從細(xì)胞膜和高爾基體開始的小泡運(yùn)輸。A.胞內(nèi)體屬于動物細(xì)胞生物膜系統(tǒng)的一部分LDL的攝取及處理過程體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合LDL受體的形成過程需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器的參與D.功能越復(fù)雜的動物細(xì)胞膜膽固醇含量越多解析：由題分析可知,胞內(nèi)體具有膜結(jié)構(gòu),屬于動物細(xì)胞生物膜系統(tǒng)的一部分;LDL的攝取及處理過程需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等多種細(xì)胞結(jié)構(gòu)的參與，體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合;LDL受體屬于糖蛋白，形成過程需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器的參與;功能越復(fù)雜的動物細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)含量越多。4.研究人員向豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸,通過檢測放射性的聚集和轉(zhuǎn)移情況,研究分泌蛋白的合成和分泌過程。如圖表示胰腺腺泡細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)和分泌蛋白的分泌過程。請回答下列問題。（1）該實驗采用了法進(jìn)行研究，以追蹤相關(guān)物質(zhì)的去向。⑵預(yù)測實驗結(jié)果:放射性在不同結(jié)構(gòu)中聚集和轉(zhuǎn)移的先后順序是（以圖中序號作答）。⑶研究人員采用某種方法使胰腺腺泡細(xì)胞的高爾基體全部解體，再進(jìn)行相關(guān)實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn),放射性只在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)移,卻未出現(xiàn)在細(xì)胞外，這表明。（4）生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞生命活動中的作用極為重要，圖中序號所示的結(jié)構(gòu)中參與構(gòu)成生物膜系統(tǒng)的是（填相關(guān)序號）。解析：（1）根據(jù)題干信息分析可知,該實驗采用了同位素標(biāo)記法進(jìn)行研究，以追蹤相關(guān)物質(zhì)的去向。⑵分泌蛋白合成與分泌過程是核糖體合成肽鏈一內(nèi)質(zhì)網(wǎng)繼續(xù)合成和加工一內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“出芽”形成囊泡一高爾基體進(jìn)行再加工形成成熟的蛋白質(zhì)一高爾基體“出芽”形成囊泡一細(xì)胞膜。因此，放射性在不同結(jié)構(gòu)中聚集和轉(zhuǎn)移的先后順序是③核糖體、⑦內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、⑤囊泡、②高爾基體、⑤囊泡、①細(xì)胞膜。⑶根據(jù)題意分析,胰腺腺泡細(xì)胞的高爾基體全部解體后,放射性只在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)移,卻未出現(xiàn)在細(xì)胞外,說明高爾基體與分泌蛋白的分泌有關(guān)。⑷生物膜系統(tǒng)由細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜和核膜等結(jié)構(gòu)構(gòu)成,題圖中參與構(gòu)成生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有①細(xì)胞膜、②高爾基體、④線粒體、⑤囊泡、⑥核膜、⑦內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。答案：（1）同位素標(biāo)記（2）③⑦⑤②⑤①（3）高爾基體與分泌蛋白的分泌有關(guān)（4）①②④⑤⑥⑦（2）生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系,進(jìn)一步體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合。3.生物膜系統(tǒng)功能⑴細(xì)胞膜使細(xì)胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。⑵許多重要的化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與,廣闊的膜面積為多種酶提供附著位點(diǎn)。⑶細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開，使細(xì)胞內(nèi)能同時進(jìn)行炙獨(dú)化學(xué)反應(yīng),而不會互相干擾,保證了細(xì)胞生命活動高效、有序地進(jìn)行。判斷正誤⑴分泌蛋白的修飾、加工由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體共同完成。（V）⑵內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核膜之間可以以囊泡的形式相互轉(zhuǎn)化。（X）提示：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜不能以囊泡的形式轉(zhuǎn)化為核膜,而是與核膜直接相連。⑶細(xì)胞器之間都能通過囊泡進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸。（X）提示:核糖體、中心體等細(xì)胞器不具有膜,不能通過囊泡進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸。⑷囊泡運(yùn)輸依賴于膜的流動性且不消耗能量。（X）提示:囊泡運(yùn)輸依賴于膜的流動性且消耗能量。⑸真核生物具有生物膜系統(tǒng)，有利于細(xì)胞代謝有序進(jìn)行。（V）⑹生物膜之間通過囊泡的轉(zhuǎn)移實現(xiàn)了膜成分的更新。（V）探究一細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合閱讀教材P51“分泌蛋白的合成和運(yùn)輸”，分析用同位素標(biāo)記法研究豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞分泌蛋白的形成過程，思考下列問題。(1)該實驗中使用3H標(biāo)記亮氨酸的依據(jù)是什么？提示:氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，使用同位素標(biāo)記氨基酸可以顯示出蛋白質(zhì)合成和加工的過程，而氨基酸的組成元素是C、H、0、N,有些氨基酸還含有S,因而可用3H標(biāo)記亮氨酸研究分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸途徑。⑵如圖是分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程示意圖，請回答下列問題。①圖中甲、乙、丙、丁和戊分別是指什么結(jié)構(gòu)？提示：甲為核糖體、乙為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、丙為高爾基體、丁為細(xì)胞膜、戊為線粒體。②圖中的甲和乙在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系是什么？提示：甲是核糖體，乙是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),合成分泌蛋白的過程中，核糖體附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，但應(yīng)注意,在游離的核糖體中首先合成一段肽鏈后,這段肽鏈才與核糖體一起轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。③乙和丙之間、丙和丁之間可以以囊泡的形式運(yùn)輸物質(zhì)，說明生物膜具有什么特性？提示:生物膜具有流動性。⑶在分泌蛋白加工、運(yùn)輸過程中，依次經(jīng)過哪些膜結(jié)構(gòu)?這些膜的面積在前后發(fā)生怎樣的變化?試用曲線圖表示膜面積的變化。提示：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜。如圖：“三看法”解讀分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸1.下列有關(guān)分泌蛋白的敘述，錯誤的是(C)A.分泌蛋白在細(xì)胞內(nèi)的合成需要核糖體的參與B.線粒體能為分泌蛋白的合成和運(yùn)輸提供能量C.分泌蛋白先經(jīng)過高爾基體再經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和囊泡分泌到細(xì)胞外D.分泌蛋白從細(xì)胞內(nèi)排出時,囊泡的膜可與細(xì)胞膜融合解析：分泌蛋白先經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)再經(jīng)過高爾基體和囊泡分泌到細(xì)胞外；分泌蛋白從細(xì)胞內(nèi)排出時,高爾基體形成的囊泡的膜可與細(xì)胞膜融合,將分泌蛋白釋放到細(xì)胞外。.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的分泌蛋白，經(jīng)高爾基體加工后與高爾基體膜內(nèi)表面的受體結(jié)合,啟動囊泡的形成，以便于分泌蛋白的運(yùn)輸和分泌。某基因突變導(dǎo)致高爾基體中的分泌蛋白堆積而不能被分泌到細(xì)胞外。下列分析不正確的是（D）A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過囊泡將蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁郀柣w進(jìn)行進(jìn)一步加工B.高爾基體中堆積蛋白質(zhì)可能影響細(xì)胞內(nèi)繼續(xù)合成、加工該種蛋白質(zhì)C.囊泡與靶膜的結(jié)合依賴于信號分子與膜上的受體相互識別D.該突變基因所編碼的蛋白質(zhì)的功能可能是促進(jìn)囊泡的運(yùn)輸解析：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過囊泡將蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁郀柣w進(jìn)行進(jìn)一步加工;高爾基體能加工來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)，高爾基體中堆積蛋白質(zhì)可能影響細(xì)胞內(nèi)繼續(xù)合成、加工該種蛋白質(zhì);囊泡與靶膜的結(jié)合依賴于信號分子與膜上的受體相互識別，只有二者相互識別并特異性結(jié)合后方可實現(xiàn)囊泡和靶膜的融合；由題干信息“某基因突變導(dǎo)致高爾基體中的分泌蛋白堆積而不能被分泌到細(xì)胞外”可知,該突變基因所編碼的蛋白質(zhì)的功能可能是抑制囊泡的運(yùn)輸。探究二細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)人工腎是一種替代腎臟功能的裝置，主要用于治療腎功能衰竭和尿毒癥。它將血液引出體外利用透析、過濾、吸附、膜分離等原理排除體內(nèi)過剩的含氮化合物,新陳代謝產(chǎn)物或逾量藥物等，調(diào)節(jié)電解質(zhì)平衡然后再將凈化的血液引回體內(nèi)?，F(xiàn)在臨床上使用的人工腎是一種透析治療設(shè)備，即將血液與透析液分置于一人工合成的半透膜兩側(cè),這種半透膜模擬了細(xì)胞中的膜結(jié)構(gòu)，利用半透膜兩側(cè)各自不同的濃度和滲透壓互相進(jìn)行擴(kuò)散和滲透，可以達(dá)到治療和稀釋血液中代謝廢物的目的。血液透析可將患者體內(nèi)多余的水及代謝廢物排出體外,并從透析液中吸收機(jī)體缺乏的電解質(zhì)及堿基，以達(dá)到糾正水電解質(zhì)及酸堿平衡的目的。結(jié)合教材P52?53相關(guān)內(nèi)容，回答下列有關(guān)生物膜系統(tǒng)的問題。⑴細(xì)胞中哪些結(jié)構(gòu)可以作為“人工腎”的制作原型？提示:構(gòu)成生物膜系統(tǒng)的各種膜結(jié)構(gòu)都可以，如細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜、核膜等。⑵生物膜之間存在著直接或間接的相連，間接相連是指以囊泡形式相連。請結(jié)合教材圖3-8和圖3-9,總結(jié)哪些生物膜直接相連,哪些間接相連。提示：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜、核膜直接相連；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與高爾基體膜、高爾基體膜與細(xì)胞膜間接相連。生物膜間的聯(lián)系(1)生物膜在化學(xué)組成上的聯(lián)系①相似性:各種生物膜在組成成分的種類上基本相同，都主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成。②差異性:各種生物膜在組成成分的含量上有顯著差異，這與不同生物膜功能的復(fù)雜程度有關(guān),功能越復(fù)雜的生物膜中，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。⑵生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系各種生物膜的結(jié)構(gòu)相似,可直接或間接地相互轉(zhuǎn)化,如圖：⑶生物膜在功能上的聯(lián)系各種生物膜在功能上既有明確分工,又相互配合、協(xié)調(diào)工作,如分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程充分體現(xiàn)了生物膜在功能上的緊密聯(lián)系。有關(guān)生物膜系統(tǒng)的3點(diǎn)易錯⑴核糖體、中心體等結(jié)構(gòu)不含生物膜,不屬于生物膜系統(tǒng)。⑵原核細(xì)胞有生物膜但是沒有生物膜系統(tǒng)。⑶生物膜系統(tǒng)指的是真核生物細(xì)胞內(nèi)的，不是生物體內(nèi)的。.生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞生命活動中的作用沒有體現(xiàn)在（C）A.使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能區(qū)域化B.廣闊的膜面積為酶提供大量的附著位點(diǎn)C.維持著細(xì)胞的形態(tài),錨定并支撐著許多細(xì)胞器D.在細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)冗^程中起決定性作用解析:生物膜將各種細(xì)胞器分隔開，使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能區(qū)域化、互不干擾;生物膜具有廣闊的膜面積，為多種酶提供了大量的附著位點(diǎn)，許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行;細(xì)胞中的細(xì)胞骨架能維持細(xì)胞形態(tài),錨定并支撐著許多細(xì)胞器;生物膜使細(xì)胞處于一個相對穩(wěn)定的環(huán)境,在細(xì)胞與外界物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞過程中起決定性作用。.如圖為細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的概念圖，下列相關(guān)敘述中正確的是(D)A.圖中a、c分別是指細(xì)胞膜、具膜細(xì)胞器B.若d是葉綠體，則m、n一定是外膜和內(nèi)膜C.圖中p是線粒體的內(nèi)膜D.圖中的f和h分別是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體解析:生物膜包括核膜、細(xì)胞膜和各種細(xì)胞器膜等,細(xì)胞膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和高爾基體膜在分泌蛋白的加工、運(yùn)輸和分泌中具有重要作用，據(jù)此可知,a是核膜,b是具膜細(xì)胞器,c是細(xì)胞膜;若d為葉綠體，由于葉綠體有外膜、內(nèi)膜和類囊體薄膜，因此m、n不一定是外膜和內(nèi)膜，據(jù)題圖也不能確定p是否為線粒體內(nèi)膜;性激素在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成,據(jù)此可判斷f是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),h是高爾基體,g是囊泡。［情境］MBR是膜生物反應(yīng)器的簡稱,是一種將膜分離裝置與生物處理裝置有機(jī)結(jié)合的新型水處理技術(shù)。膜分離裝置可用于截留生化反應(yīng)池中的活性污泥和高分子有機(jī)物,替代傳統(tǒng)的重力沉淀固液分離裝置,提高固液分離效率。通過實際應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)MBR工藝具有占地面積小、出水水質(zhì)好等明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝的優(yōu)點(diǎn)。隨著我國城市化建設(shè)的深入,對污水處理的要求也越來越高。MBR工藝作為一種高效的污水處理工藝,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。探究：（l）MBR技術(shù)中的膜分離原理,參照了生物膜的何種功能？提示:控制物質(zhì)進(jìn)出。（2）MBR技術(shù)中使用的人工膜上可以吸附很多好氧細(xì)菌,從而可以加速污水中有機(jī)污染物的氧化分解。利用膜作為好氧細(xì)菌的載體,模擬了生物膜的何種功能？提示:細(xì)胞中的生物膜系統(tǒng)為多種酶提供了附著位點(diǎn)。⑶試提出一種模擬生物膜系統(tǒng)功能,提高污水處理效率的設(shè)想。提示:參照細(xì)胞中的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開,如同一個個小的區(qū)室,使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng),而不會互相干擾,保證了細(xì)胞生命活動高效、有序地進(jìn)行。因此可以開發(fā)人工膜將污水處理的不同階段進(jìn)行空間上的隔離，以提高處理的效率。課堂小結(jié)隨堂檢測1.將3H標(biāo)記的谷氨酸注入某動物胰腺的腺泡細(xì)胞后,細(xì)胞中合成物質(zhì)X并將其分泌到細(xì)胞外的過程如圖所示,其中的①、②及物質(zhì)X分別是（A）核糖體一①一②里更二細(xì)胞質(zhì)3土細(xì)胞外A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、分泌蛋白B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、分泌蛋白C.高爾基體、中心體、胞內(nèi)蛋白D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、胞內(nèi)蛋白解析:分泌蛋白的合成、運(yùn)輸過程依次經(jīng)過核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體三種細(xì)胞器,物質(zhì)X最后分泌到細(xì)胞外,屬于分泌蛋白。2.細(xì)胞內(nèi)部多數(shù)蛋白質(zhì)生成后被包裹于膜內(nèi)形成不同囊泡,囊泡在正確的時間把正確的細(xì)胞“貨物”運(yùn)送到正確的“目的地”。BFA蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)抑制劑能夠抑制蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體轉(zhuǎn)運(yùn)。下列說法不正確的是（A）A.囊泡是一種體積微小、種類繁多、可定向運(yùn)輸物質(zhì)的細(xì)胞器B.囊泡能把正確的細(xì)胞“貨物”運(yùn)送到正確的“目的地”說明囊泡膜表面有與識別有關(guān)的物質(zhì)C.細(xì)胞內(nèi)部能產(chǎn)生囊泡的結(jié)構(gòu)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體以及細(xì)胞膜D.BFA